Rannsóknir á framvindu hitauppstreymisefna
Hitaviðmótsefni eru aðallega samsett úr hitaleiðandi fylliefnum og fjölliðum. Að bæta við hitaleiðandi fylliefni bætir varmaleiðni fjölliðunnar, en viðheldur góðum sveigjanleika, litlum tilkostnaði og auðveldum vinnslu- og mótunarkostum fjölliðunnar'. Hitaleiðni varmaviðmótsefnisins fer eftir fylliefnishlutanum. Þegar fylliefnishlutfallið er ófullnægjandi, geta dreifðar einstakar agnir ekki komist í snertingu við aðliggjandi agnir (mynd 5(a)), og varmaleiðandi agnanetið getur ekki myndast. Þegar fylliefnishlutinn nær ákveðnu stigi (percolation threshold) byrjar að myndast samfellt varmakerfi (Mynd 5(b)), þannig að varmaleiðni fjölliða samsetts eykst veldisvísis.
Hins vegar er enn mikil áskorun hvernig á að undirbúa varmaleiðni sem er meira en 20 W/mK og viðmótsvarmaviðnám sem er minna en 0,01 Kcm2/W. Til að bregðast við þessum erfiðleikum, undir fjármögnun National Key R&D Program-Strategic Advanced Electronic Materials Key Special Project, undir forystu vísindamannsins Sun Rong, Shenzhen Institute of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences og Shanghai Jiaotong Háskólinn, Suðausturháskólinn, Tongji háskólinn og Suzhou Nano, Kínverska vísindaakademían Tækni- og nanólíffræðistofnunin, Ningbo efnafræðistofnunin, Kínverska vísindaakademían og Shanghai háskólinn hafa framkvæmt sameindahönnun á afkastamiklum varmaviðmótsefnum, Mæling á ör-nano-kvarða á hitauppstreymi viðmóts og útreikningur og eftirlíking á hljóð-rafrænum tengibúnaði við viðmótið til að þróa afkastamikið hitaviðmótsefni. Á þessum grundvelli er undirbúið varmaviðmótsefni beitt á rafeindatæki með mikilli aflþéttleika og dæmigerð notkun þess í rafeindabúnaði með mikilli aflþéttleika er staðfest.
Keramik hefur einnig mikla hitaleiðni og framúrskarandi rafeinangrun, sem hentar sérstaklega vel fyrir svæði sem krefjast rafeinangrunar. Meðal keramikfylliefna sem greint hefur verið frá hefur bórnítríð (BN) mjög mikla hitaleiðni og er að verða aðlaðandi rannsóknarhluturinn í hitastjórnunarforritum. Árið 2017, Zhang o.fl. undirbjó h-BN himnuna í tíma með lofttæmisíun og síaðist vatnsleysanlega fjölliða pólývínýl alkóhólið inn í h-BN til að mynda h-BN/pólývínýl alkóhól samsett efni. Undirbúningsferlið er sýnt á mynd 6(a). Þegar innihald h-BN er 27 rúmmál%, getur hámarks hitaleiðni innan plans og utan plans náð 8,44 W/m·K og 1,63 W/m·K, í sömu röð (Mynd 6(b)). Að auki, Yu et al. unnin h-BN/hitaplast pólýúretan samsett efni með því að nota lofttæmandi heitpressun. Þegar h-BN innihaldið er 95 wt%, er hitaleiðni samsetta efnisins í plani allt að 50,3 W/m·K, sem er í samræmi við niðurstöðurnar sem Fu et al.
Málmar hafa mikla innri varmaleiðni vegna notkunar rafeinda sem hitabera og hafa orðið almennt notað varmaleiðandi fylliefni fyrir varmaviðmótsefni. Til dæmis, Xu o.fl. notaði rafútfellingaraðferðina til að undirbúa mjög stillt Ag varmaleiðandi net. Hitaviðmótsefnið sem það er búið til hefur hitaleiðni upp á 30,3 W/m·K, sem er mun hærra en fjölliða samsetningin sem framleidd er með handahófskenndri dreifingaraðferð (1,4 W /m·K). Wang o.fl. komist að því að undir sama fylliefnisinnihaldi (0,9 wt%) hafa kopar nanóvírar meiri getu til að bæta hitaleiðni fjölliða en silfur nanóvírar. Að auki er mjög mikilvægt hvernig á að draga úr hitauppstreymi viðnáms milli málmsins og fjölliðunnar. Að bæta breytingar á lífrænum sameindum eða ólífrænum fylliefnum á málmyfirborðinu getur aukið víxlverkunarkraftinn milli málmsins og fjölliðunnar og síðan dregið úr tengi milli málmsins og fjölliðunnar. Hitaþol, bæta hitaleiðni fjölliða samsettra efna. Að auki, Jeong o.fl. kynnti nýlega hugmyndina um fljótandi málmfylliefni í PDMS fylkinu til að búa til hitateygjanlegan líkama með mikilli hitaleiðni, mýkt og teygjanleika. Það er önnur mikilvæg rannsóknarstefna á málmi-undirstaða varma tengi efni-samfelld málm-undirstaða varma tengi efni. Til dæmis er hægt að nota Sn-Ag-Cu byggðar málmblöndur eða Sn-Bi sem staðlað blýfrí lóðmálmur í rafrænum umbúðum og eru oft notuð sem varmaviðmótsefni. Kostir þess eru mikil hitaleiðni, lágt viðmót varmaþol, hár áreiðanleiki og lítill kostnaður. Fljótandi málmur er hitauppstreymi sem hefur vakið mikla athygli undanfarin ár. Aðalhluti þess er gallíum úr málmi (Ga) og málmblöndur þess. Það hefur kosti lágs bræðslumarks, góðs vætanleika með flögum og lágt hitauppstreymisþol. Hins vegar, hvernig á að koma í veg fyrir að það flæði yfir er stærsta vandamálið og áskorunin fyrir fljótandi málm sem byggir á hitauppstreymi.
